一个试验能做多久？1年？2年？青岛农业大学的答案是：44年。他们的土壤肥力长期定位试验已经连续进行了44年。
44年里，两代青农大人接续在田里耕耘，以小麦、玉米轮作的形式进行定点定位试验。年复一年，小麦、玉米播种时间参照往年的温湿度，施肥种类与数量、灌溉水量则完全保持一致，各项管理措施相同，每年收获后及时取土样保存，取样时间也要保持一致，就连肥料的培养过程都要和44年前一模一样。枯燥的循环耕作中，四季更迭，却积累下了厚实的试验数据。
近日，作为我国持续时间最长的肥料长期定位试验，青农大的这块试验田因数据资料齐全、土壤与植物样品保存完整被列为国家农业科学观测实验站。
长期试验数据建立领域话语权
掌握一项长期试验数据，往往会建立某一领域的话语权。
1977年，NASA发射了旅行者1号空间探测器，一骑绝尘的旅行者1号去年已穿过太阳系边缘。有时候，试验的起始时间决定了它无法超越的地位。许多诺贝尔奖的获得，都是长期围绕一个问题深入研究的结果。在农业里，长期定位试验同样意义重大。气候变化、生态环境变化、生物进化、农业可持续发展、经济学等科学研究都需长期定位试验来收集数据与信息反馈。
1843年，英国洛桑建立实验站，进行关于肥料、耕作、品种和生态环境演变方面的长期定位试验，至今已有近180年历史，试验样品的保留为验证新的科学假设提供了宝贵材料，对探索现代农业可持续性仍有重要指导意义。之后，美国伊利诺伊州在1896年开展了作物遗传育种方面的长期选择试验，126年里，说明了人工定向选择育种在作物品种改良中的重要作用。正因为有了这些基础数据，英美才能在全球气候变化中占有重要话语权，主导了全球气候变化路线和策略制定。
上世纪七十年代，长期定位试验的概念在国内还没有得到足够重视。1978年，青岛农业大学（原莱阳农学院）的两位教授--姚源喜和杨延蕃认识到肥料长期定位试验的重要性和前瞻性，主持创建了肥料长期定位试验。这是一对夫妻，在这片土地上，两个人并肩战斗了30年。杨延蕃去世后，姚源喜将爱人的骨灰一半送回故乡，一半撒进试验田。“我把他的骨灰埋在实验地的保护行里，让他陪伴我，完成这个长期定位实验。”姚源喜说。后来，青农大刘树堂教授自1987年起参与该试验研究，并在2001年成为项目主持人。
施肥耕种细节复制了四十多年
青岛农业大学的这片试验田位于青岛农业大学莱阳校区实验与实习基地（东经120°42′，北纬36°54′），试验设12个“小区”，每个“小区”就是一个“试验处理”：不施肥对照、单施低量氮肥、单施高量氮肥、单施低量有机肥、低量有机肥配施低量氮肥、低量有机肥配施高量氮肥、单施高量有机肥、高量有机肥配施低量氮肥、高量有机肥配施高量氮肥、氮磷钾配施、氮磷配施、氮钾配施。各“试验处理”之间埋下1米深的玻璃钢间隔，以免水肥互穿。种植方式为周年小麦玉米轮作。试验田的目的就是探索山东粮食作物主要种植方式下，长期不同施肥土壤肥力演变规律、土壤微生物的变化特征、土壤环境效应及生产效益。
和周围农户粗放式的操作不同，刘树堂及团队成员在试验田里的耕作小心翼翼，播种、施肥、灌溉及试验指标检测精益求精。他们严格控制不同施肥处理等水量灌溉，还要防止不同试验处理之间出现水肥“交流”。试验处理面积小，无法实现机械化作业，田间管理都要人工完成。为提高试验的准确性和可靠性，不管是有机肥的发酵、定量撒施，还是化肥称量、播种、灌溉、取样、收获等，刘树堂带领团队成员及研究生亲自操作，一年又是一年，重复着与44年前一模一样的工作。由于作物不同生长阶段的状况需要做动态观察，根据研究内容还要对土壤和植物进行取样，刘树堂平时除了在校上课，基本都工作在这片试验田里。尤其是每年的“十一”长假，正是收获玉米播种小麦的时节，刘树堂团队从没有休息过，就一直在这片试验田里进行取样、收获、施肥、整地、播种。刘树堂说，长期定位试验的显著特点是气候的重复性和时间的延续性，在这既长期而又重复的日子里，他已坚守了35年。
在这片试验田里，科研的辛苦付出，换来了可喜成果，刘树堂团队先后承担国家自然科学基金面上项目4项、农业部公益性行业计划课题1项、青岛市自然科学基金1项。获得山东省科技进步一等奖1项、山东省科技进步二等奖1项、河南省技进步二等奖1项、齐鲁农业创新奖一等奖1项、青岛市科学技术进步二等奖1项。在国内外学术期刊发表论文100余篇，授权国际及国家发明专利8项，国家实用新型专利4项。制定山东省地方标准2项，山东省主推技术2项。参加出版 “中国土壤肥力演变”专著3部。
有机肥优势有了数据支撑
长期施用有机肥究竟会对土壤有什么影响？刘树堂介绍，长期施用有机肥，包括有机肥配合施用化肥，小麦-玉米周年轮作下，小麦产量一直稳定，玉米产量上升到一定水平后保持稳定。长期不平衡施肥，小麦及玉米产量持续下降。土壤补充外源有机碳（有机肥）能迅速提高非石灰性潮土有机质数量和质量，长期施用化肥或不施肥非石灰性潮土有机质含量微弱上升。与1978年初始土壤相比，长期施用有机肥土壤全氮库容持续上升，长期氮磷钾化肥平衡施用土壤全氮库容保持稳定，长期不平衡施肥土壤全氮库容下降。44年来，长期肥料定位试验取得的宝贵数据对有机肥培育土壤、化肥精量施用、耕作栽培技术指标获取等提供了理论依据。
下一步，长期定位试验将重点研究长期不同施肥土壤碳库演变特征及蓄积潜力；土壤养分循环特征及驱动机制；作物生产力演变特征及模型预测；土壤肥力要素与生产力的耦合机制。全方位进行田间生物群落监测、粮食主产区耕作制度和种植结构变动监测、农业气候变化及影响监测、田水分与灌溉水质监测、肥效微生物资源监测与鉴定评价等，为丰富土壤学、植物营养学理论提供更多数据支撑，为国家农业生产及政策制定提供信息支持，为农业可持续发展及乡村振兴战略提供技术保障。（青岛日报/观海新闻记者 赵黎）
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